Recebido em 5/3/13; aceito em 27/6/13; publicado na web em 2/8/13 CHARACTERIZATION OF LIQUID CRYSTALS BY OPTICAL MICROSCOPY IN POLYETHOXYLATED SURFACTANT-ALKANE-WATER SYSTEMS. The phase behavior of an alcohol polyethoxylated surfactant with decane and dodecane oil phase varying the water proportion from 5 to 90% to determine compositions in which the formation of liquid crystals and microemulsions ocurred was investigated. Pseudoternary phase diagrams were built to represent the regions of liquid crystals, biphases and microemulsions. Polarized light optical microscopy was used for the analysis and characterization of the separate phases. The micrographs obtained showed characteristics of hexagonal and lamellar phases of liquid crystal, isotropic phases, microemulsions and vesicles. This study is important to propose hypothesis regarding the factors determining the formation and stability of phases composed by surfactant/oil/water systems.Keywords: optical microscopy; liquid crystal; alcohol polyethoxylated. INTRODUCCIÓNLos surfactantes o tensoactivos en sistemas agua/aceite forman una gran variedad de estructuras de autoasociación entre las cuales se pueden mencionar las microemulsiones y los cristales líquidos. 1Una microemulsión es un fluido isotrópico, de baja viscosidad y termodinámicamente estable en la cual cantidades proporcionadas de dos fases inmiscibles (como agua y aceite) están dispersas en una sola fase por adición de una cantidad apropiada de un surfactante. Las microemulsiones están formadas por gotas con diámetros mayores a 100 nm, y tanto las tipo agua en aceite (w/o) como aceite en agua (o/w) se pueden obtener con un mismo surfactante, pero variando la composición de las fases inmiscibles, el ambiente fisicoquímico o la temperatura.2 Las microemulsiones han sido extensamente estudiadas, y se han reportado una variedad de investigaciones relacionadas con su composición, propiedades y estructuras.3 Algunos autores indican que esta fase puede ser obtenida a partir de otra con propiedades particulares, como los cristales líquidos. 4,5 Los cristales líquidos, conocidos también como mesofases, fases intermedias o semisóli-dos, poseen una estructura con un grado de orden intermedio a nivel molecular entre los líquidos y los sólidos cristalinos. A diferencia de los líquidos ordinarios, en los cristales líquidos las moléculas o iones que los forman se disponen de manera relativamente ordenada, dando origen a un estado mesomórfico que poseen un orden de largo alcance en lo que respecta a la orientación molecular y un orden parcial, o bien desorden, en lo referente a la posición de las moléculas.6 En el caso de los surfactantes, las moléculas individuales dentro de la mesofase poseen una orientación restringida y una libertad relativa de movimiento, y pueden originar cristales líquidos termotrópicos y liotrópicos. Los primeros dependen del efecto de la temperatura sobre la formación del tipo de mesofase, mientras que los cristales líquidos liotrópicos se presentan en un cierto intervalo de temperatura y ...
Los ácidos alquilcarboxílicos pueden dar origen a la formación de una especie iónica con características anfifílicas que disminuye la tensión superficial de un sistema agua/aire. El tipo de contraión de estas especies juega un papel fundamental en las propiedades superficiales del compuesto. Se preparó una novedosa clase de surfactantes de par iónico (SPI) por neutralización de cantidades equimolares del ácido carboxílico con una base de tipo ciclohexilamina (cHACn) bajo condiciones suaves de reacción. Se estudió el comportamiento de agregación por tensión superficial. Los compuestos obtenidos disminuyeron la tensión superficial presentando baja concentración micelar crítica (CMC) y por tanto una mayor actividad superficial. La CMC de todos los compuestos estudiados disminuyó con la longitud de la cadena alquílica aniónica (n). Palabras clave: ácidos alquilcarboxílicos, surfactantes de par iónico, comportamiento de agregación, tensión superficial. ABSTRACT The alkylcarboxylic acids can give origin to the formation of ionic species with amphiphilic characteristics that decreases the surface tension of a water/air system. The type of counterion of these species plays a fundamental paper in the surface properties of the compound. Novel class ion pair surfactants (IPS) were prepared by neutralization of equimolar amounts of carboxylic acid with a base of type cyclohexylamine (cHACn) though mild reaction conditions. The aggregation behavior through surface tension was studied. The compounds obtained reduced the surface tension presenting low critical micelar concentration (CMC) and therefore a greater surface activity. The CMC of all compounds studied decreased with the length of the anionic alkyl chain (n). Key words: Alkylcarboxylic acids, ion pair surfactant, aggregation behavior, surface tension.
Los ácidos alquilcarboxílicos pueden dar origen a la formación de una especie iónica con características anfifílicas que disminuye la tensión superficial de un sistema agua/aire. El tipo de contraión de estas especies juega un papel fundamental en las propiedades superficiales del compuesto. Se preparó una novedosa clase de surfactantes de par iónico (SPI) por neutralización de cantidades equimolares del ácido carboxílico con una base de tipo ciclohexilamina (cHACn) bajo condiciones suaves de reacción. Se estudió el comportamiento de agregación por tensión superficial. Los compuestos obtenidos disminuyeron la tensión superficial presentando baja concentración micelar crítica (CMC) y por tanto una mayor actividad superficial. La CMC de todos los compuestos estudiados disminuyó con la longitud de la cadena alquílica aniónica (n). Palabras clave: ácidos alquilcarboxílicos, surfactantes de par iónico, comportamiento de agregación, tensión superficial. ABSTRACT The alkylcarboxylic acids can give origin to the formation of ionic species with amphiphilic characteristics that decreases the surface tension of a water/air system. The type of counterion of these species plays a fundamental paper in the surface properties of the compound. Novel class ion pair surfactants (IPS) were prepared by neutralization of equimolar amounts of carboxylic acid with a base of type cyclohexylamine (cHACn) though mild reaction conditions. The aggregation behavior through surface tension was studied. The compounds obtained reduced the surface tension presenting low critical micelar concentration (CMC) and therefore a greater surface activity. The CMC of all compounds studied decreased with the length of the anionic alkyl chain (n). Key words: Alkylcarboxylic acids, ion pair surfactant, aggregation behavior, surface tension.
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